机械设计课程设计 张纬

发布 2022-10-02 22:24:28 阅读 6951

计算说明书。

设计题目:带式输送机的传动装置b11

专业、班级:机制126

学号:1120110155

学生姓名:张纬。

指导教师:杨华文。

成绩:年月日。

浙江科技学院机械与汽车工程学院。

设计一胶带输送机卷筒的传动装置。

设计参数。两班制工作,连续单向运转,载荷平稳,空载起动,工作处有粉尘,使用期限10年,大修期3年,三相交流电,输送带速度允许误差为土5%。

设计参数。工作机(卷筒)转速(r/min)

60000*1.3/(3.14*350)=70.974r/min

v- 工作机的移动或提升速度 m/s

d -卷筒直径 mm

工作机所需工作功率 pw (kw)

pw = f v=3.4*1.3=4.42kw

f-工作机的工作拉力或提升重力 kn

pd = pw /ηa

其中:pw―工作机所需功率( pw = f v )

a―电动机至工作机传动装置的总效率。

a=η1η2η3η4η5η6η7

1 –输入轴联轴器效率,取为0.9925

2 –第一级圆柱斜齿轮的传动效率,精度为8,取为0.97

3 –输入轴上轴承(角接触球轴承)效率,取为0.99

4 –第二级圆柱直齿轮的传动效率,精度为8,取为0.97

5 –中间上轴承(角接触球轴承)效率,取为0.99

6 –输出轴上轴承(角接触球轴承)效率,取为0.99

7 –输出轴联轴器(齿式联轴器)效率,取为0.99

综上,总效率。

a=η1η2η3η4η5η6η7 =0.9925*0.97*0.99*0.97*0.99*0.99*0.99=0.897

电动机功率pd = pw /ηa=4.42/0.897=4.928kw

n n/nw = ia = i1 i2

nw ―工作机转速i1、i2―各级合理传动比

n n –电动机转速。

=60000*1.3/(3.14*350)=70.974r/min

展开式二级圆柱齿轮减速器:要求 i1 ≈(1.3~1.

5)i2 ;一般允许工作机实际转速与要求转速的误差为±5%;圆柱齿轮单级传动比在3~5;这里i2 取3.8,i1 =1.4*3.

8=5.32;估算电动机转速n n = ia nw = i1 i2 nw =3.8*5.

32*70.974=1434.8r/min,综上,我选择。

y132s-4电动机,其主要参数如下:

传动装置的总传动比要求应为:i= n n/nw =1440/70.974=20.289

其中要求展开式二级圆柱齿轮减速器要求:i1 ≈(1.3~1.

5)i2一般允许工作机实际转速与要求转速的误差为±5%;圆柱齿轮单级传动比在3~5;这里i2 取3.8,i1 =1.4*3.

8=5.32;实际转速n=1440/3.8/5.

32=71.23r/min

转速误差δ=(71.23-70.974)/70.974=0.367%<5%,满足条件。

(1)、各轴转速。

输入轴转速n1=nm=1440r/min;

中间轴转速n2=n1/i1=1440/5.32=270.677r/min;

输出轴转速n3=n2/i2=270.677/3.8=71.23r/min

(2)各轴输出功率。

p1=pdη1 =4.928*0.9925=4.89104kw

p2=p1η2η3 =4.89104*0.97*0.99=4.6969kw

p3=p2η4η5 =4.6969*0.97*0.99=4.51kw

p4=p3η6η7 =4.51*0.99*0.99=4.420251kw

3)各轴输入转矩。

td=9550pd/nm=9550*4.89104/1440=32.437n*m

t1= tdη1 =32.437*0.9925=32.194n*m

t2= t1 i1η2η3=32.194*5.32*0.97*0.99=164.4712 n*m

t3= t2 i2 η4η5 =164.4712*3.8*0.97*0.99=600.178 n*m

t4= t3η6η7 =600.178*0.97*0.99=576.35 n*m

运动和动力参数计算结果整理于下表:

1)选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数。

1)作为带式运输机的高速级,为了传动平稳,我选择斜齿轮传动。

2)运输机为一般机器,转速不高,故选择8级精度。

3)材料选择。选择小齿轮材料为40cr(调质处理),硬度280hbs,大齿轮材料为45钢(调质)硬度240hbs,二者材料硬度相差40hbs.

4)选择小齿轮z1=20 ,大齿轮z2=5.4*20=108.

按设计计算公式试算,即。

d 1t ≥2.32

1) 试选kt=1.6

2) 查得εα1=0.75,εα2=0.885则εα=1+εα2=0.75+0.885=1.635

3) 小齿轮所受转矩t1=32.174n*m=3.2174*104n*mm

4) 选取齿宽系数φd=1

5) 查得材料的弹性系数ze=189.8mpa1/2

6) 按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限σlim1=600mpa;大齿轮的接触疲劳极限σlim2 =550mpa

7) 计算应力循环次数。

n1=60n1jlh=60*1440*1*(8*300*2*8)=3.31776*109

n2=n1/i1=3.31776*109/5.32=6.236*108

8) 取接触疲劳寿命系数khn1=0.93,khn2=1.055

9) 计算接触疲劳许用应力:取失效概率为1%,安全系数为1,由试算公式得。

σh]1=khn1σlim1/s=0.93*600mpa=558mpa

σh]2=khn2σlim2/s=1.055*550mpa=580.25mpa

则许用接触应力[σh]= h]1 +[h]2)/2=569.125mpa

1) 计算小齿轮分度圆直径。

d 1t ≥2.32 =47.01mm

2) 计算圆周速度。

3) 计算齿宽及模数。

b=φd d 1t =1*47.01=47.01mm

mnt=h=2.25 mnt =2.25*2.2807=5.1315mm

b/h=47.01/5.1315=9.1610

4) 计算纵向重合度。

β=0.318φd z1tanβ=0.318*1*20*tan14=1.585726

5) 计算载荷系数k

已知使用系数ka=1.1据v=3.545m/s,8级精度,查得动载荷系数kv=1.15,小齿轮相对支撑轴非对称布置时,khβ=1.451

查得kfβ=1.42,查得khα =kfα =1.4,故总载荷系数k=kakvkhα

khβ =1.1*1.15*1.4*1.451=2.5697

6) 按实际的载荷系数校正所算的分度圆直径。

d 1 = d 1t 47.01 55.158

7) 计算模数。

mn= 2.676

mn≥ 1) 计算载荷系数。

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